ХЯС: тридцать лет спустя

Три десятилетия назад началась история с Холодным Ядерным Синтезом (ХЯС): 23 марта 1989 г. М. Флейшман и С. Понс на созванной пресс-конференции объявили о своём сенсационном открытии — они утверждали, что им удалось обнаружить выделение избыточной энергии при электролизе тяжёлой воды на поверхности палладиевого электрода; авторы заявляли, что в их простейшей установке идёт превращение дейтерия в тритий или гелий.

ХяС

Сообщение наделало много шума, к работам в этом направлении подключились люди в разных странах. Стали появляться публикации о наблюдении аналогичных эффектов в разнообразных атомно-молекулярных системах (в том числе живых), проводились многочисленные конференции (в одной из них — в Минске в 1994 г. — мне довелось участвовать в качестве научного журналиста). 

И вот пришло время подвести хотя бы предварительные итоги. В 2015 г. фирма Google не пожалела 10 миллионов баксов на финансирование проекта, цель которого — воспроизвести независимыми группами специалистов с использованием новейших технологий некоторые эксперименты, якобы доказывающие реальность эффекта. Десятки учёных из ряда известных лабораторий участвовали в нём, и во всех случаях они получили ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ результаты — см. Nature  от 27 мая <NatureColdFus>.

Вряд ли эти выводы убедят отдельных страстных энтузиастов ХЯС (они есть и среди исследователей, и среди частных инвесторов), которые наверняка продолжат поиск. Остаётся пожелать им успеха.

(Ранее я уже писал о ХЯС в блоге — см. записи от 1-го, 2-го и 11-го января 2017 г.)

М. Дельбрюк о Homo scientificus

Max Ludwig Henning Delbrück (1906—1981) родился в Берлине в семье известного военного историка. Учился в Гёттингене в те годы, когда создавалась квантовая механика. Стал Дельбрюкфизиком, был ассистентом Лизы Мейтнер. Под влиянием встречи с Н.В. Тимофеевым-Ресовским, работавшим в Берлине в 30-х годах, преключился на биофизику — их важная совместная (третьим автором был К. Циммер) статья «Природа генетических мутаций и структура гена» (1935) подвигла Э. Шрёдингера на его знаменитую книжку «Что такое жизнь? С точки зрения физика» (1944).

Хотя расовые законы в Германии напрямую Дельбрюка не затрагивали, в 1937 г. он эмигрировал в США и обосновался в Калтехе. В 1943 г. организовал «фаговую группу», в которую вошли Сальвадор Лурия и Альфред Херши. Это был неформальный альянс — они трудились в разных местах, но каждый год встречались в The Cold Spring Harbor Laboratory, где обсуждали проблему фагов. В результате все трое разделили Нобелевскую премию по медицине в 1969 г. — «for their discoveries concerning the replication mechanism and the genetic structure of viruses». Вообще, он оказал интеллектуальное влияние на многих физиков и биологов, которые вместе стали развивать новое научное направление — молекулярную биологию (один из его студентов — Джим Уотсон). 

В начале 70-х в Калтехе прошла дискуссия на тему «Наука и общество», в ходе которой Макс Дельбрюк отвечал на вопросы; она была опубликована, а перевод напечатан в ХиЖ — статья «Homo scientificus по Беккету, или Об одержимости в науке» (1972, № 1). Приведу маленький отрывок:

Читать далее

Памяти Марри Гелл-Манна

Скончался знаменитый американский физик-теоретик Murray Gell-Mann (1929—2019). Он родился в Нью-Йорке, в ГеллМанндетстве считался вундеркиндом — в 15 лет поступил в Йельский университет, в 22 года уже доктор, с 1955-го в Калтехе, где стал коллегой Ричарда Фейнмана. Сделал несколько очень важных работ по теории элементарных частиц (ТЭЧ), а самой известной его гипотезой (1964) стала кварковая модель строения сильно взаимодействующих частиц, или адронов (в том числе нуклонов). Это была поистине сумасшедшая идея — ввести частицы с дробным электрическим зарядом! Наверное, немало молодых людей в мире увлеклись физикой именно под её влиянием.

Нужно отметить, что одновременно и независимо такую же идею выдвинул американский физик Джордж Цвейг. Но у Гелл-Мана были также и другие достижения, и Нобелевскую премию в 1969 г. ему дали с формулировкой: «за открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий», т.е. кварки не упомянуты. А на основе кварков была разработана сложная, содержательная теория, называемая квантовой хромодинамикой. 

Однако потом романтический период в ТЭЧ (когда открытия новых частиц шли рука об руку с новыми глубокими теоретическими концепциями) закончился. Видимо, в 90-х годах Гелл-Манн почувствовал это и переключился на изучение сложных систем разной природы, активно сотрудничая с организованным в Санта-Фе (штат Нью-Мексико) специальным Институтом. Написал популярную книгу «Кварк и ягуар: приключения в простом и сложном». Ещё он был коллекционером антиквариата из Восточной Азии и увлекался лингвистикой.

Читать далее

История квантов М. Джеммера

Max Jammer (Моше Яммер) родился в Берлине в 1920 г., учился в Венском университете, затем (с 1935 г.) в Еврейском университете (Иерусалим), где получит степень доктора по экспериментальной физике. Участвовал в войне в составе британской армии; по окончании вернулся в Израиль, преподавал историю и философию Джеммернауки. С 52-го работал в ряде университетов США, там он близко познакомился с Эйнштейном, который написал предисловие к первой монографии Джеммера «Понятие пространства. История теорий пространства в физике» (1954). В 56-м возглавил физический факультет в Бар-Иланском университете (Рамат-Ган). Умер в 2010 г.

Написал много книг, на русский переведены две: «Понятие массы в классической физике» (М.: Прогресс, 1967; оригинал 1964) и «Эволюция понятий квантовой механики» (М.: Наука, 1985; оригинал 1967). Первую я читал в молодости, а ко второй возвращаюсь и теперь. На русском языке есть немало книг (и научных, и популярных) на эту тему, но труд Макса Джеммера выделяется полнотой охвата первоисточников (статей, переписки учёных), глубоким анализом разных подходов.

В большой степени под его влиянием у меня возникла собственная идея о возможной интерпретации квантовой механики — моя статья «Субквантовая чехарда», ХиЖ, 2005, № 9  <Чехарда>. Основная (и очень простая) идея в том, что предоставленная самой себе микроситема не находится в определённом квантовом состоянии, а испытывает крайне быстрые самопроизвольные скачки из одного в другое. Такой взгляд позволяет придать наглядный смысл редукции волновой функции при измерении, а также прояснить другие вопросы. (Статья есть и на английском viXra:1801.0305 .)

Аксиоматика релятивизма

ПрЛоренцаМне иногда указывают, что вот я говорю об ошибке Лоренца, Пуанкаре и Эйнштейна, приведшей к усечённому, т.е. без масштабного множителя, виду преобразований (Лоренца), но вряд ли сразу три учёных такого масштаба могли просто ошибиться — скорее, они мыслили правильно, но в рамках определённой системы аксиом, которая требовала какого-то изменения.

Видимо, такое утверждение справедливо. В связи с этим приведу конкретное  соображение, которое высказал (07.8.16) специалист по лазерам на свободных электронах, заведующий лабораторией ВинокуровИЯФ им. Г.И. Будкера (Новосибирск) чл.-корр. РАН проф. Николай Александрович Винокуров (ссылки в тексте на мой «Мемуар» МемуарВиХра).

 «Предлагаемое Вами преобразование (вторая формула на с. 9) нелинейно, т. к. множитель r зависит от координаты x и времени t. Поэтому Пуанкаре, который исследовал группу линейных преобразований, не ошибся, т. к. он искал множитель, зависящий только от скорости. Т. к. преобразование нелинейно, уравнения Максвелла не сохранят свой вид. При этом ищутся как раз преобразования, относительно которых уравнения электродинамики инвариантны. Т. о. предлагаемые Вами преобразования не решают поставленную задачу, а преобразования Лоренца — решают».

Судя по всему, где-то тут лежит аксиома, которой придерживались отцы-основатели СТО и которая вела к неправильному (на мой взгляд) виду преобразований. Добавлю, что есть ещё преобразование инверсии, относительно которого уравнения Максвелла инвариантны, и оно нелинейно; из-за этого его старались не рассматривать, так что его физический смысл до сих пор не раскрыт. 

Научный Нью-Йорк в артефактах

Самый большой город США сыграл определяющую роль в развитии науки и образования этой страны. Наиболее отличившиеся деятели увековечены там в статуях и бюстах, мемориальных досках NewYorkBookи памятных табличках. Кроме того, имена многих людей присвоены университетам, институтам, музеям, библиотекам, кафедрам, зданиям, аудиториям… 

Всё это стало объектом внимания Иштвана и Магдольны Харгиттаи — авторов книги «New York Scientific: A Culture of Inquiry, Knowledge, and Learning» (Oxford, University Press, 2017); недавно я уже писал о книгах серии «Прогулки в городе N по памятным местам науки» супругов Харгиттаи (см. запись от 17.2.19). 

На каждой странице читатель видит несколько фото, а всего их в издании более 800. Изображения конкретного памятного объекта дополняются рассказом о связанных с ним учёных, организаторах науки, меценатах. Приводятся интересные факты, иногда даже анекдотические. Отдельные главы книги посвящены Рокфеллеровскому и Колумбийскому университетам, а также City of Medicine, говорится об их наиболее известных выпускниках. В общем, много узнаёшь и о The Big Apple, и об истории науки. 

Вот один из артефактов. На стр. 38 показан Nobel Obelisk, воздвигнутый в 2003 г. рядом с American Museum of Natural History. На нём высечены имена всех американцев, получивших Нобелевскую премию, и список продолжает пополняться по мере появления новых лауреатов. На сегодняшний день их, страшно сказать, около 340 (девальвация?), и мне лично показалось, что свободного места на обелиске уже не осталось (не рассчитали?).

Fiction о чудаке-математике

Прочёл книгу греческого писателя, математика по образованию Апостолоса Доксиадиса «Дядя Петрос и проблема Гольдбаха» (М.: УРСС, 2018, 2-е изд.; оригинал 1992, 2000). Она переведена на многие языки, стала мировым бестселлеромАвтор книг: Апостолос Доксиадис

Как известно, гипотеза Гольдбаха формулируется крайне просто: любое чётное число есть сумма двух простых (её высказал в 1742 г. немецкий Диоксиадисматематик Христиан Гольдбах в письме к Леонарду Эйлеру), и вот почти три века её не могут доказать. Доксиадис повествует об одном человеке, который с фанатичным упорством бился над проблемой всю жизнь, но успеха не достиг. По ходу дела популярно освещаются другие научные вопросы (например теорема Гёделя о неполноте). Изложено всё в приятном стиле, читается легко.

Психология математиков меня давно занимает. В ней заключены подводные камни, тормозящие прогресс царицы наук. Дело в том, что если человек работает над крупной проблемой и получает важный промежуточный результат, то он его не публикует (болеее того, держит в тайне), чтобы кто-то другой, воспользовавшись им, не пришёл к финишу первым. (Такой тактики придерживался дядя Петрос, так поступал и Эндрю Уальс, работая над теоремой Ферма, — об этом говорилось в книге Саймона Сингха «Великая теорема Ферма»; я в своё время написал на неё рецензию ФЕРМА, УАЙЛС И ЕДИНСТВО МАТЕМАТИКИ (ХиЖ, 2001, № 7-8) <Ферма>). 

Читать далее

ДНК: подход художника

В эпоху Возрождения наличие у художников научных интересов было обычным явлением, вспомним хотя бы Леонардо да Винчи (в этом году 500 лет со дня его смерти) и Альбрехта Дюрера. Да и в наше время подобные Homo universalis встречаются, например нидерландский художник-график Мауриц Эшер (1898—1972). Научные фактыМаркКуртис в их творениях получали новые, необычные интерпретации.

Сейчас в Англии живёт художник Mark Curtis, для которого источником вдохновения ещё в 90-годы стала двойная спираль ДНК. Видимо, на него большое впечатление произвёл тот факт, что один виток «винтовой лестницы» состоит из десяти «ступенек» (хотя в реальном полимере это строго не соблюдается) — Куртис решил, что эта десятерная симметрия лежит в самой основе строения ДНК. Такую симметрию отражает правильный десятиугольник, вокруг которого укладываются 10 правильных пятиугольников.

Он предположил, что этим пятиугольникам должны соответствовать пары оснований ДНК, а если классические уотсон-криковские пары на них не похожи, то их надо изменить. И он, не будучи химиком, стал искать другие возможные расположения оснований в комплементарных парах (с другими водородные связи между ними) — такие, которые дали бы ему нужную геометрическую форму. Когда он уложил найденные им новые пары в двойную спираль, то получил изменённую её конформацию (с полой трубкой внутри).

Читать далее

Памяти Манфреда Эйгена

Скончался известный немецкий химик, молекулярный биолог Manfred Eigen. Он родился в Бохуме в 1927 г. в Эйгенсемье музыканта, и в его собственной жизни игра на фортепьяно занимала значительное место. Под самый конец войны был призван в армию и служил в частях ПВО. Затем изучал физику и химию в Гёттингенском университете, получил степень доктора в 51-м. В том же городе работал в Институте физической химии, с 64 г. его директор. Исследовал кинетику сверхбыстрых химических процессов, для чего использовал короткие внешние импульсы — звуковые волны, резкие изменения температуры или параметров электрического поля, а затем наблюдал за релаксацией системы в новое равновесное состояние. За эти работы в 1967 г. М. Эйген получил Нобелевскую премию по химии, разделив её с Р.Норришем и Дж. Портером, — см. статью И.А. Леенсона «Манфред Эйген: измерение неизмеримого» в ХиЖ,  2014, № 7: <ЭйгенЛеенсон>.

В конце 60-х годов его научные интересы охватили проблему зарождения жизни. В 1973 г. у нас вышла его богатая идеями книга «Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул» (М.: Мир; оригинал 1971) с рисунком транспортной РНК в виде клеверного листа на обложке — важнейшей молекулы, как бы таинственного иероглифа самой жизни (можно вспомнить, что когда химику, тоже нобелиату Владимиру Прелогу подарили позолоченную модель скелета тРНК, он воскликнул: «Это – подпись Бога!»). Затем, в 1982 г. вышла книга Эйгена и П. Шустера «ГИПЕРЦИКЛ. Принципы самоорганизации макромолекул», но она не показалась мне особенно интересной. 

Читать далее

Вечно живой Эйнштейн

Альберт Эйнштейн. Автопортрет.  Б., цв. кар. 1943. Собрание  Архива РАН, разряд V, опись  № 3-э, д.1 а, л. 9.

Альберт Эйнштейн. Автопортрет.
Б., цв. кар. 1943. Собрание
Архива РАН, разряд V, опись
№ 3-э, д.1 а, л. 9.

Сегодня исполнилось 140 лет со дня рождения крупного немецко-швейцарско-американского учёного еврейского происхождения Альберта Эйнштейна (1879—1955). В 1922 г. он был удостоен Нобелевской премии по физике (1921 года) «за заслуги перед теоретической физикой, и особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта». Считается также автором специальной и общей теорий относительности, но они, как скоро всем станет ясно, были ошибочными.

Однако пока миф о его революционных достижениях не развеян, и продолжают выходить всё новые посвящённые им исследования. Так, историк физики из Израиля Dr. Galina Weinstein выпустила в 2017 г. свою книгу (2-е изд.) 

Einstein’s Pathway to the Special Theory of RelativityЭйншКнГали

Вот как сам автор её представил:

The book brings together the most recent studies regarding the discovery of Special Relativity between 1895 and 1905 and pertaining to the genesis of General Relativity between 1905 and 1918.

ГалиThe book encompasses an in-depth historiographical analysis of Einstein’s theory of relativity and Einstein’s own derivations and philosophical perspectives of Einstein’s work.

Читать далее